乙醇/水双工质脉动热管振荡特性试验研究文献综述
2021-10-13 19:57:41
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文献综述
课题背景
随着电子技术的发展,电子设备逐渐小型化,而其功能和复杂性日益增加,电子设备在有限的体积内,功耗不断增加,导致设备温度升高影响正常工作和使用,这就对电子元器件的散热提出了很高的要求。散热问题已成为制约电子工业发展的瓶颈。
脉动热管又称振荡热管、弯曲毛细管热管、自激振荡流热管等,是Akachi[1]于上世纪90年代初提出的一种新型传热元件,它具有体积小,结构简单、传热性能良好等优点,受到国内外学者的广泛关注。近年来,学术界对脉动热管的启动、工质、传热、传质、重力的影响等做了大量的研究。
1.脉动热管的结构及工作原理
脉动热管具有开放回路和闭合回路两种基本结构(如图1a,b)。后来又在闭合回路结构的基础上派生出带单向阀的闭合回路结构(如图1c),回路中的单向阀用以控制工质的单向流动。脉动热管没有吸液芯,为了得到较大的毛细力,脉动热管的内径很小(一般为0.5~4mm),管内抽真空后充入一部分工作介质,在表面张力的作用下管内会形成长短不一的汽液塞。脉动热管的常用工质有水、乙醇、甲醇、氟利昂等。
图1脉动热管的结构
脉动热管的工作原理:在封闭的蛇形回路中,充入一定量的工作介质,该工作介质在表面张力和冷热端温差的共同作用下使汽液塞状流在蛇形回路中随机地出现,通过相变(蒸发和冷凝)和汽液塞振荡的方式实现热量传递。与普通热管以潜热形式传热不同,脉动热管的传热不是单纯的相变传热,而是集显热传热、潜热传热、膨胀功于一体,涉及汽液两相流系统。脉动热管与普通热管的比较见表1[2]。
表1脉动热管与普通热管的比较
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